摘要:雷电产生时,电压极高、电流极大,往往会对电气设备或设施造成破坏,而变电所作为电力系统的重要组成部分,直接影响整个电力系统的安全与经济运行,因此防雷保护的工作尤为重要。基于此,主要阐述了变电所防雷的重要性,并对防雷的规定和措施进行了浅谈。
关键词:雷击的来源;避雷针(线);过电压;接地装置
1引言
变电所是电力系统的重点防雷场所,如果发生雷击事故,将会造成大面积的停电,电力的安全稳供将得不到保障,因此变电所的防雷措施必须安全可靠。
2变电所遭受雷击的来源及解决方法
2.1直击雷过电压
雷电直接击中电力装置时,形成强大的雷电流和较高电压,将产生有破坏力的热效应和机械效应,将设备损坏。
变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。
2.2感应过电压
当雷击在架空导线上方,由于静电感应,在架空导线上积聚了大量的异线束缚电,在雷云对大地放电时,产生很高的过电压,此时电压会对电力网络造成危害。
因此,架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所,是导致变电所雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电所电气设备绝缘损坏,引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值,使电气设备的过电压不至于超过其冲击耐压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的,在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。
3变电站防雷的原则及有关规定
所有被保护设备均应处于避雷针(线)的保护范围之内,以免遭受雷击。
雷击避雷针时,雷电流流经避雷针及其接地装置,为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故,空气间隙必须大于最小安全净距。
为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的间隙被击穿而造成反击事故,空气间隙必须大于最小安全净距。
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4变电站防雷的具体措施
4.1变电站装设避雷针
装设避雷针是变电站防直击雷的常用措施,对于35kV及以下的变电所,因其绝缘水平较低,必须装设独立的避雷针,并满足不发生反击的要求。对于110kV以上的变电所,由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高,可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上,因而雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。装设避雷针的配电构架,应装设辅助接地装置,该接地装置与变电所接地网的连接点,距主变压器的接地装置与变电所的接地网的连接点的电气距离不应小于15m。
4.2变电站的进线防护
要限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的坡度就必须对变电站进行实施保护。当线路上出现过电压时,将有行波导线向变电站运动,其幅值为线路绝缘的50%冲击闪络电压,线路的冲击耐压比变电站设备的冲击耐压要高很多。因此,在接近变电站的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。
4.3变电站对侵入波的防护
变电站对侵入波的防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器由为火花间隙和阀电阻片组成。目前,SFZ系列主要用于保护中等及大容量变电站的电气设备。FS系列主要用于保护小容量的配电设备。
4.4变压器的防护
定期校试避雷器。100kVA及以上的配电变压器,每年校试一次,且接地电阻值不得大于4Ω;100kVA以下的变压器,两年校试一次,且接地电阻值不得大于10Ω。
测试接地电阻。每年雷雨季节前2~3月对变压器接地电阻进行测试,同时检查防雷设施,尤其要注意引下线在土壤交界处和所有接头处的检查,使其达到要求。
禁止对接地土壤施加食盐等来减小土壤电阻率。因为食盐对接地体具有严重的腐蚀性,在加食盐后,接地电阻可能达到要求,甚至很小,但时间长了,接地电阻远远大于规定值。雷击时,由于反击而烧毁变压器。
4.5变电站的防雷接地
变电站防雷保护满足要求后,还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网,然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求,或者在防雷装置下敷设单独的接地体。
5结语
综上所述,变电所的防雷尤为重要,建设单位、设计单位、施工单位等都应重视防雷保护的工作,减小给国家和人民造成的损失。
参考文献:
[1]马福.雷击变电所地电位干扰及防护措施研究[M].长沙:长沙理工大学,2009.
[2]汪永华主编.工厂供电[M].北京:机械工业出版社,2007.
论文作者:周大飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第7期
论文发表时间:2017/6/28
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